装甲车辆防撞预警系统设计一

近年来，装甲车辆在日常训练过程中，恶性事故时有发生，给部队的人员生命及装备安全带来极大的损失。装甲车辆在行驶中通常采用闭仓驾驶，驾驶员视线受到影响，而部队训练又经常在丘陵地域，路况十分不好，特别是北方部队，训练时经常伴有大量的灰尘，这就大大增加了车辆事故的发生概率。造成装甲车辆碰撞的原因十分复杂，既有装甲车辆自身的因素，也有人为的因素，还有道路、气象等环境因素，总而言之，人、车、环境是影响车辆行驶安全性能的三大因素，这三者组成了相互制约的系统工程。

　　为了解决装甲车辆训练安全问题，本文提出开发研究一种能实时获取车辆位置信息并及时提醒驾驶员或者系统自动采取措施以避免出现危险情况的装甲车辆防撞预警系统，该系统的研究开发具有极大的现实意义和广阔的应用前景。

　　常用车载距离探测技术简介

　　目前，距离传感器主要分为三类：声学类——超声波；光学类——无源红外线、激光雷达及视频成像系统；电磁类——连续波雷达/单脉冲雷达及电容式传感器等。每一种距离探测技术都有其适用的场合。

　　（1）超声波传感器

　　超声波是频率在20KHz以上，人耳感觉不到的声波。与可闻声相比，它的特点是频率高，波长短，在传播中具有良好的束射性、穿透性和方向性。超声波距离传感器一般采用独立的发射器和接收器，发射器由高频信号（40KHz~80KHz）来激励。测量发射一个超声波脉冲至接收到反射信号所用的时间间隔，可以简单地估计出被测物体的距离。

　　其主要优点是成本较低、尺寸较小；主要缺点是有些目标物（如土壤和草木）的反射信号很弱而无法探测。另一个缺点是声波在空气中的传播时间随温度变化，因此，超声波传感器用于温度范围较大的场合时，必须进行温度补偿。故超声波传感器一般应用在较短距离测量上，最佳距离为4米到5米。

　　（2）无源红外线式传感器

　　无源红外线式传感器是基于测量传感器附近物体所发射的热能来实现测距的。与超声波距离传感器相同，无源红外线传感器的主要优点是成本低且尺寸小；主要缺点是响应时间过长，使驾驶员得到的提前报警常常不足以躲避碰撞，这就限制了其在车辆碰撞报警系统中的应用。

　　（3）激光雷达传感器

　　由于光束一般很集中，激光雷达主要用于大范围直线距离的测量。激光雷达量程大、方向性强且响应时间快，但成本高、易受外界环境（如能见度低、传感器表面有泥土）的影响。同时，激光能量必须在人眼安全水平范围之内。

　　（4）连续波雷达传感器

　　连续波雷达采用频率调制的高频电磁载波（一般为微波频率或者更高、通常为锯齿形信号）。比较反射信号与发射信号，可得到与被测距离成比例的频率差。利用返回信号的多普勒偏转还能确定被测物体的相对速度。

　　连续波雷达的突出优点是能穿透泥土和飞溅物“看到”物体；并且窄波束和宽波束均可以使用，因而能够把波束宽度调制得适于特殊用途。其主要缺点是微波和毫米波频段的电磁装置成本相对较高。另外，用电子学方法对相对窄的、探测距离大的波束进行扫描能得到更大的测程和波束宽度，但复杂度和成本随之增加。

　　防撞预警系统的基本功能及工作原理